预应力钢丝缠绕机架坎合梁的整体性分析

分析预应力钢丝缠绕机架坎合梁的承载原理和影响其承载能力的因素。采用Patran/Marc有限元软件,分析加载载荷和剖分界面抗剪系数对钢丝缠绕预应力机架中的坎合梁整体性的影响。进行350 MN涡轮盘模锻液压机模型对比试验。数值模拟和模型试验结果一致,表明当梁的剖分界面不采取坎合处理,完全靠自然摩擦保持其完整性时,机架在预紧状态能保持很好的完整性,但在合成状态,会产生错移;当剖分面经过坎合处理后,界面抗错移能力大大提高,机架在最大工作载荷下依然能够保持很好的完整性。     

钢丝缠绕重型模锻液压机坎合结构的疲劳和寿命预测

剖分坎合是钢丝缠绕液压机的关键技术,坎合副的抗剪性及其抗疲劳性对模锻液压机使役期间保持机架完整性至关重要。坎合原理及抗疲劳性方面研究工作的不足限制了该技术的推广和应用。设计坎合疲劳试验夹具,对液压机本体小试样坎合结构进行切向等幅循环载荷疲劳试验。分析坎合结构切向循环载荷条件下三个阶段的载荷-位移循环特性;建立坎合结构疲劳指数模型,当载荷比R=0.1时,坎合结构疲劳量纲一载荷极限为tmax*F=0.74;研究量纲一切向载荷幅值与均值a m-**F F关系,得到坎合结构疲劳等寿命曲线;提出基于Miner线性累积损伤理论的坎合结构疲劳累积损伤准则。实现了钢丝缠绕模锻液压机坎合结构的安全性评估和寿命预测。     

重型液压设备承载结构连接形式

在回顾预应力钢丝缠绕液压机的发展和现状的基础上,抽象出液压机的基本力学模型,指出重型设备工程领域常用的三种连接结构形式,即冶金结合结构、键合结构和坎合结构。分别从连接形式、力学特征和应用特性等多方面对其进行了全面比较分析,阐明了各种结合结构的优缺点,同时也阐明了坎合结构在重型承载中的应用优势。通过例举我国多台自主建造的万吨级重型压机实施情况,说明坎合原理及其技术在重型压机中已经得到广泛应用,在重型装备等行业中具有巨大潜在市场。     

五千吨钢带缠绕式油压机预应力机架的计算和应力测试

近年来采用高强度钢丝(钢带)预应力机架的技术发展很快,它主要应用于冷锻、冷挤、板料成型、静液挤压、粉末成型和合成金刚石等液压机上。锻压机械的大型液压机,通常设计成三梁四柱式,随着压力与吨位的不断增大,这种结构显得笨重庞大,不仅尺寸大,耗费钢材多,而且加工、制造、安装、运输困难。钢丝(钢带)缠绕预应力机架具有结构紧凑、重量轻、节省金属、刚度大、抗疲劳能力较好等特点。因此,这种机架在工程中的应用日趋广泛。预应力机架是用钢丝(或钢带)将立柱和横梁缠绕成为—个整体结构,使立柱建立预压应力,而钢带上建立预拉应力。当施加工作载荷时,立柱压应力有所     

重型液压机机架变形的数字图像相关测量与降温法有限元模拟

使役状态机架变形测量及机架完整性评价对钢丝缠绕重型模锻液压机的安全运转至关重要。常规的测试手段有局限性无法实现机架变形全场测量,运用数字图像相关法(Digital image correlation,DIC)实现了400 MN模锻液压机加、卸载工作循环机架位移和变形的全场测量。用降温法模拟钢丝缠绕预紧力,对机架预紧、合成工况进行有限元模拟,有限元结果与DIC测量结果吻合,验证了降温法有限元模型。研究机架工作循环变形特点,加、卸载过程中机架变形基本对称,标识点水平间距A2D2最大变化量5.45 mm,竖直间距A1A3最大变化量1.53 mm,均符合设计要求。基于DIC的测量方法有效解决了重型液压机机架变形全场测量难题,并为降温预紧有限元模型提供了验证,为钢丝缠绕液压机设计提供了有益参考。     

重型钢丝缠绕预应力剖分－坎合结构概述

重型整体结构转变成螺栓预应力剖分－组合结构再发展到钢丝缠绕预应力剖分－坎合结构是科学、技术、工程发展的结果,预应力技术是推动这一发展的关键因素。从预紧件的许用应力、被预紧件的应力波动比、预紧系数、预紧刚度、剩余预应力、疲劳抗力、技术经济等多个角度系统分析这几种结构的优缺点和应用背景。着重指出重型螺栓预应力剖分－组合结构的原理性缺点,由于预紧件许用应力的限制,在重型和超重型结构应用中难以获得高的力学指标,预紧件须占据很大的空间且无法对被预紧件进行法向应力保护。详尽对比分析钢丝缠绕预应力剖分－坎合结构力学特性及应用于重型结构的优势,可提供高可靠性预紧力,被预紧件上的剩余压应力与预应力之比可达到50%左右,对防止子件间剪切错移十分有利。通过给出重型预紧结构设计参数优选表,为重型预应力结构的设计提供了科学的参考。     

多向模锻制造技术及其装备研制

多向模锻又称为多柱塞模锻,可以在一次加热和压机一次行程中完成复杂形状、特别是带内腔或凹凸外形锻件的锻造。其锻件的性能好,并可提高材料利用率1倍以上,减少后续切削加工量。因此,多向模锻是一种精密优质、节能省材的绿色锻造技术。但大、中型多向模锻需要的重型多向模锻液压机,要能够在水平和垂直两个方向提供压制力。与普通液压机比较,多向模锻液压机在承载机架的设计与制造上存在较大的难度。针对此关键技术问题,提出基于预应力钢丝缠绕的"正交预紧机架"结构。利用预应力钢丝缠绕,对整体机架同时产生垂直和水平两个方向的预紧力,以平衡多向压制载荷。应用正交预紧机架设计制造的40 MN/64 MN多向模锻液压机,验证该新型结构的有效性和可行性。这一技术突破为在我国推广多向模锻制造技术,促进我国锻造行业的节能、减排和技术进步,奠定了技术保障。     

大型8万吨重型模锻液压机项目落户西安

8万吨重型模锻液压机目前落户西安阎良国家航空高技术产业基地，将对我国航空基地的整机制造产业起到重大作用。8万吨重型模锻液压机由清华大学研究设计，主要采用预应力坎合技术和钢丝缠绕预应力结构，是我国拥有自主知识产权的重大装备项目。其主要加工对象是高变形抗力的高温合金大型模锻件，     

现代重型模锻液压机的关键技术

现代重型模锻液压机以极高的压制强度为特征。为了实现高强度压制、减小设备体积、减轻重量并且控制制造难度和成本,大吨位超高压预应力液压缸以及高强度、高可靠性、高疲劳寿命的预应力钢丝缠绕承载机架是重要的技术手段。超高压大间隙密封,可靠、无应力集中的液压缸结构,以及高承载能力的预应力设计是设计和制造大吨位超高压液压缸必须解决的关键技术问题。而预应力结构可以提高结构的抗疲劳性能,特别是预应力钢丝缠绕结构可充分发挥材料的强度潜力、减小结构体积和重量,降低加工制造难度和成本。     

支撑大飞机研制 中国将建最大模锻液压机

作为支撑国家大型飞机自主研制所急需的关键重型装备,8万吨模锻液压机重大装备项目建设方案2007年4月3日在京通过专家委员会论证,世界吨位最大的模锻液压机项目将在西安阎良国家航空产业基地启动。8万吨重型模锻液压机由清华大学研究设计,创造性地运用现代预应力坎合技术和钢丝     

高速线材精轧机油膜轴承油研制

冶金工业使用的高速线材精轧机机械传动复杂,精度高,速度快,其集中润滑系统(包括轴承、齿轮等)需要专用的油膜轴承润滑油.本文介绍了高速线材精轧机油膜轴承油的研制过程与应用,主要包括高速线材精轧机油膜轴承油基础油、添加剂配方的筛选,分别从理论上进行了论述,以正交试验方法确定最佳配方,并以充分的实验数据进行了验证,研制出高速线材精轧机油膜轴承油;其性能达到了美钢联136规格要求.     

大型造粒机制造工艺及钢丝调正滚筒耳轴技术

在大型造粒机的滚筒的制造中,为了保证滚筒两端耳轴径同心度,要进行二次整体精加工滚筒两端耳轴径。通常是在大型卧车上进行机加工,对于没有大型卧车的厂家则需外委加工,费用高。现介绍＂预制成品耳轴组装后进行钢丝坐标调正滚筒耳轴技术＂,可满足大型滚筒两耳轴同心度要求,而无需上大型卧车,可节省外委加工费用。     

矿用绞车钢丝绳超载保护装置研究

系统采用心形结构对煤矿绞车钢丝绳的实际承载力检测。煤矿绞车在工作过程中,由于被拉小车承载力突变使钢丝绳承受拉力超限被拉断,本文设计了在小车与钢丝绳之间加装心形拉力检测装置,控制系统以单片机为核心,基于无线电通讯技术,对心形结构中安装的压力传感器数据进行监控,实现了钢丝绳拉力的测量,实现超载保护的功能。     

Regulation of spindle position by magnetic actuator array

A novel embedded cylindrical-array magnetic actuator (ECAMA) is proposed and verified by experiments to provide sufficient magnetic force for spindle deviation regulation of high-speed milling process. Four I-shape silicon steel columns enclosing the spindle constitute the backbone of the ECAMA. The shape of modified concave-type yokes is designed to reduce the average air gap between magnetic poles and the spindle. In contrast to the conventional AMB (active magnetic bearing) design for which coils are usually wound on the yokes, the copper wire is wound on the I-shape silicon steel columns. As a result, the overall wound coil turns can be much increased. In other words, stronger magnetic force can be induced by ECAMA. On the other hand, to reduce the cost of ECAMA, two pairs of self-sensing modules are employed to replace the gap sensors for measurement of spindle position deviation. In order to verify the efficacy of the proposed ECAMA and the self-sensing module, high-speed milling tests are undertaken. By inspection on the precision and quality of the finish surface of workpiece, the superiority of ECAMA and the self-sensing module are assured.     

异质辅助填丝熔化极电弧增材制造熔敷金属成分与性能调节

为了实现高效、稳定的金属异质材料零件的增材制造,提出了异质辅助填丝熔化极电弧增材制造方法.向熔池中同时输送H08Mn2Si低碳钢焊丝与H06MnNi3CrMoA高强钢焊丝,开展了熔敷金属成分、组织、性能调节试验.结果表明,随着高强钢质量分数增大,熔敷金属组织中粒状贝氏体和针状铁素体的数量增加,提高了熔敷金属的抗拉强度与...     

轴承钢鉴别仪设计

为避免轴承制造过程中出现的钢种混料问题,研制了轴承钢种鉴别仪,经过使用,效果良好,解决了混料问题。     

直线轴承外骨架的生产

对比了用传统的机加工和塑性加工方法生产直线轴承外骨架，设计了正反拉延复合模一次成形筒形件。再用小深筒形多侧冲槽模具对拉延件精密侧冲多个窄长槽来实现直线轴承外骨架的塑性加工。     

钢丝绳结构及工艺集成设计系统

针对钢丝绳实际生产需要,提出基于钢丝绳结构理论设计基础的结构与工艺集成设计系统框架,建立钢丝绳结构设计、性能分析及间隙计算的理论模型,并利用相关数据进行理论值与实际值分析,完成钢丝绳性能参数的敏感性分析模型和理论修正模型,为钢丝绳结构设计与工艺设计的并行处理提供了理论上的指导,最终实现钢丝绳的智能设计与制造。